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  • Let's play a game.

    翻訳: Hiroshi Uchiyama 校正: Tomoyuki Suzuki

  • Imagine that you are in Las Vegas,


  • in a casino,


  • and you decide to play a game on one of the casino's computers,


  • just like you might play solitaire or chess.

    カジノにあるコンピュータの1台で ゲームをすることにします

  • The computer can make moves in the game, just like a human player.


  • This is a coin game.

    コンピュータは人間と同じように 手を進めることができます

  • It starts with a coin showing heads,


  • and the computer will play first.


  • It can choose to flip the coin or not,


  • but you don't get to see the outcome.

    コンピュータは コインの表裏を 反転させるかどうかを決めますが

  • Next, it's your turn.


  • You can also choose to flip the coin or not,


  • and your move will not be revealed to your opponent, the computer.

    同じようにコインを 反転させるかどうかを選択しますが

  • Finally, the computer plays again, and can flip the coin or not,

    相手であるコンピュータには その結果は知らされません

  • and after these three rounds,

    最後に再びコンピュータが コインを反転させるかを選びます

  • the coin is revealed,


  • and if it is heads, the computer wins,


  • if it's tails, you win.


  • So it's a pretty simple game,


  • and if everybody plays honestly, and the coin is fair,


  • then you have a 50 percent chance of winning this game.

    皆さんが正直にゲームして コインが公正なものなら

  • And to confirm that,

    このゲームに50%の確率で 勝てるはずです

  • I asked my students to play this game on our computers,


  • and after many, many tries,

    コンピュータを相手に このゲームをするように学生に指示し

  • their winning rate ended up being 50 percent, or close to 50 percent,


  • as expected.

    勝率は50%か 50%に近い値となり

  • Sounds like a boring game, right?


  • But what if you could play this game on a quantum computer?


  • Now, Las Vegas casinos do not have quantum computers,

    でも量子コンピュータで このゲームをしたらどうなるでしょう?

  • as far as I know,

    ラスベガスのカジノには 私の知る限り

  • but IBM has built a working quantum computer.


  • Here it is.

    IBMは動作する量子コンピュータを 製作しました

  • But what is a quantum computer?


  • Well, quantum physics describes


  • the behavior of atoms and fundamental particles,


  • like electrons and photons.

    原子や 電子や光子といった素粒子の

  • So a quantum computer operates


  • by controlling the behavior of these particles,


  • but in a way that is completely different from our regular computers.

    このような素粒子の動きを 制御することで動作するので

  • So a quantum computer is not just a more powerful version

    従来型のコンピュータとは 全く異なります

  • of our current computers,

    量子コンピュータは 従来型のコンピュータを

  • just like a light bulb is not a more powerful candle.


  • You cannot build a light bulb by building better and better candles.

    電球がろうそくを強化したものでは ないのと同じです

  • A light bulb is a different technology,

    どんなにろうそくを改良しても 電球は作れません

  • based on deeper scientific understanding.


  • Similarly, a quantum computer is a new kind of device,


  • based on the science of quantum physics,

    同様に量子コンピュータは 新しいタイプの機器であって

  • and just like a light bulb transformed society,


  • quantum computers have the potential to impact


  • so many aspects of our lives,

    量子コンピュータは 私たちの生活の多くの面で

  • including our security needs, our health care and even the internet.


  • So companies all around the world are working to build these devices,

    安全に関するニーズや 医療、インターネットにまで及びます

  • and to see what the excitement is all about,

    そのような機器を作ろうと 世界中の企業が取り組んでいます

  • let's play our game on a quantum computer.

    その素晴らしさを知るために 先ほどのゲームを

  • So I can log into IBM's quantum computer from right here,

    量子コンピュータで プレイしてみましょう

  • which means I can play the game remotely,

    IBMの量子コンピュータに ここからログインできます

  • and so can you.

    つまり遠隔操作でゲームが できるのです

  • To make this happen, you may remember getting an email ahead of time, from TED,


  • asking you whether you would choose to flip the coin or not,

    プレイの前に確認です 事前にTEDから 電子メールが送られてきましたね

  • if you played the game.

    皆さんがゲームをプレイするとしたら コインを反転させるかどうか

  • Well, actually, we asked you to choose between a circle or a square.


  • You didn't know it, but your choice of circle meant "flip the coin,"

    実際の質問は 円と正方形の どちらかを選択するというものでした

  • and your choice of square was "don't flip."

    実は 円は「コインを反転させる」

  • We received 372 responses.

    正方形は「反転させない」という 意味だったのです

  • Thank you.


  • That means we can play 372 games against the quantum computer


  • using your choices.

    これで量子コンピュータを相手に 皆さんの選択を利用して

  • And it's a pretty fast game to play,


  • so I can show you the results right here.


  • Unfortunately, you didn't do very well.


  • (Laughter)

    残念ですが 皆さんの勝率は 芳しくありません

  • The quantum computer won almost every game.


  • It lost a few only because of operational errors in the computer.

    量子コンピュータがほとんどの回で 勝利を収めています

  • (Laughter)

    数回負けたのはコンピュータ内部の エラーによるものでした

  • So how did it achieve this amazing winning streak?


  • It seems like magic or cheating,

    ではどのようにして 見事に連勝したのでしょうか?

  • but actually, it's just quantum physics in action.

    マジックか いかさまのようにも 思われますが

  • Here's how it works.

    実際には量子物理学が 作用しているだけです

  • A regular computer simulates heads or tails of a coin as a bit,


  • a zero or a one,

    通常のコンピュータはコインの表裏を ビットでシミュレートします

  • or a current flipping on and off inside your computer chip.

    つまり0か1 あるいは

  • A quantum computer is completely different.

    コンピュータチップ内の 反転させる させないで表すのです

  • A quantum bit has a more fluid, nonbinary identity.


  • It can exist in a superposition, or a combination of zero and one,

    量子ビットは より流動的で 2値的なものではありません

  • with some probability of being zero and some probability of being one.

    0である可能性と 1である可能性の 重ね合わせ つまり

  • In other words, its identity is on a spectrum.

    0と1の組み合わせとして 存在することが出来ます

  • For example, it could have a 70 percent chance of being zero

    言い換えると その実体は 連続的な存在なのです

  • and a 30 percent chance of being one

    それは例えば 0である確率が70%で

  • or 80-20 or 60-40.


  • The possibilities are endless.

    それぞれの確率が80%と20%や 60%と40%だったりするのです

  • The key idea here


  • is that we have to give up on precise values of zero and one


  • and allow for some uncertainty.

    0か1のどちらかだけであるといった 考えを捨て

  • So during the game,


  • the quantum computer creates this fluid combination of heads and tails,


  • zero and one,

    量子コンピュータは 表と裏 つまり0と1の

  • so that no matter what the player does,


  • flip or no flip,

    プレイヤーの選択肢 つまり

  • the superposition remains intact.


  • It's kind of like stirring a mixture of two fluids.

    重ね合わせ状態が 変化しないようにできます

  • Whether or not you stir, the fluids remain in a mixture,

    それは2種類の液体の混合液を 攪拌するようなものです

  • but in its final move,

    攪拌するしないに関わらず 液体は混合液のままであるのと同じです

  • the quantum computer can unmix the zero and one,

    しかし 最後の手番で

  • perfectly recovering heads so that you lose every time.


  • (Laughter)

    必ず表を出し 皆さんは毎回負けることになります

  • If you think this is all a bit weird, you are absolutely right.


  • Regular coins do not exist in combinations of heads and tails.

    ちょっと不思議だと 思っても当然のことです

  • We do not experience this fluid quantum reality

    表と裏の混在なんて ふつうのコインにはありえません

  • in our everyday lives.

    日常生活の中では この流動的な量子論的リアリティを

  • So if you are confused by quantum,


  • don't worry, you're getting it.


  • (Laughter)

    気にしないで すぐ理解できます

  • But even though we don't experience quantum strangeness,


  • we can see its very real effects in action.

    量子の奇妙なふるまいを 経験しないにしても

  • You've seen the data for yourself.

    その効果を実際に 見ることができます

  • The quantum computer won

    皆さんは 自分でデータを ご覧になりました

  • because it harnessed superposition and uncertainty,


  • and these quantum properties are powerful,

    重ね合わせと不確定性を 利用したからです

  • not just to win coin games,

    そして このような量子の性質は

  • but also to build future quantum technologies.

    コインを使ったゲームで 勝利するに留まらず

  • So let me give you three examples of potential applications

    未来の量子技術を 築くほどまでに強力なのです

  • that could change our lives.

    ここで私たちの生活を変える 可能性のある応用例を

  • First of all, quantum uncertainty could be used to create private keys


  • for encrypting messages sent from one location to another

    まず第1に 量子の不確定性は 秘密鍵の生成に利用できるかもしれません

  • so that hackers could not secretly copy the key perfectly,

    ある所から別の場所に メッセージを暗号化して送る際に

  • because of quantum uncertainty.

    盗聴者が秘密裏に鍵を 完璧にコピーすることを防止できる

  • They would have to break the laws of quantum physics


  • to hack the key.

    暗号鍵を盗聴するには 量子物理学の法則を

  • So this kind of unbreakable encryption is already being tested by banks


  • and other institutions worldwide.

    この様な解読不可能な暗号化は 世界中の銀行やその他の機関によって

  • Today, we use more than 17 billion connected devices globally.


  • Just imagine the impact quantum encryption could have in the future.

    現在 全世界で170億台もの機器が ネットに接続されています

  • Secondly, quantum technologies could also transform health care and medicine.

    量子暗号が将来に与える影響を 想像してみてください

  • For example, the design and analysis of molecules for drug development

    2つ目に 量子技術は医療や医薬品も 変革させるかもしれません

  • is a challenging problem today,

    例えば医薬品開発での 分子設計と分析が

  • and that's because exactly describing and calculating


  • all of the quantum properties of all the atoms in the molecule

    分子内のすべての原子 そしてその原子の量子特性を

  • is a computationally difficult task, even for our supercomputers.

    正確に記述し 計算することは

  • But a quantum computer could do better,

    スーパーコンピュータの計算能力さえも 超えた困難な作業だからです

  • because it operates using the same quantum properties

    しかし量子コンピュータなら 上手くいくかもしれません

  • as the molecule it's trying to simulate.

    シミュレートしようとしている分子と 同じ量子特性を利用して

  • So future large-scale quantum simulations for drug development


  • could perhaps lead to treatments for diseases like Alzheimer's,

    未来の医薬品開発における 大規模な量子シミュレーションは

  • which affects thousands of lives.

    多くの人命にかかわる アルツハイマー疾患などの治療を

  • And thirdly, my favorite quantum application


  • is teleportation of information from one location to another

    そして3つ目は わたしのお気に入りの応用例で

  • without physically transmitting the information.

    ある場所から他の場所への 情報のテレポーテーションです

  • Sounds like sci-fi, but it is possible,

    情報を物理的に 送信する訳ではありません

  • because these fluid identities of the quantum particles


  • can get entangled across space and time

    それは量子的な粒子の持つ 流動的な性質が

  • in such a way that when you change something about one particle,

    時空を超えて 「量子もつれ」を生じさせます

  • it can impact the other,

    これは 一方の粒子を変化させたとき

  • and that creates a channel for teleportation.


  • It's already been demonstrated in research labs

    テレポーテーションの 伝送路を創り出せるのです

  • and could be part of a future quantum internet.


  • We don't have such a network as yet,

    将来の量子インターネットの 構成要素になるかもしれません

  • but my team is working on these possibilities,

    そのようなネットワークは まだありませんが

  • by simulating a quantum network on a quantum computer.

    私たちのチームは 量子コンピュータ上で

  • So we have designed and implemented some interesting new protocols

    量子ネットワークのシミュレーションを行い その可能性に取り組んでいます

  • such as teleportation among different users in the network

    私たちは興味深いプロトコル(通信規約)を 設計し実装しました

  • and efficient data transmission

    ネットワーク上の異なるユーザー間の テレポーテーションや

  • and even secure voting.


  • So it's a lot of fun for me, being a quantum physicist.


  • I highly recommend it.

    量子物理学者である私にとって 多くの楽しみがあります

  • (Laughter)


  • We get to be explorers in a quantum wonderland.


  • Who knows what applications we will discover next.

    私たちは 量子の不思議の国の 探検家になるのです

  • We must tread carefully and responsibly

    次にどんな応用が見つかるか 誰にも分かりません

  • as we build our quantum future.

    量子の未来を築く時には 慎重かつ責任を持って

  • And for me, personally,


  • I don't see quantum physics as a tool just to build quantum computers.

    そして私自身は 量子物理学を

  • I see quantum computers as a way for us to probe the mysteries of nature

    量子コンピュータを作るためだけの 道具とは考えていません

  • and reveal more about this hidden world outside of our experiences.

    自然の神秘を探り 私たちの経験を超えた 世界のベールをはがす一つの手段として

  • How amazing that we humans,

    量子コンピュータを 見ているのです

  • with our relatively limited access to the universe,


  • can still see far beyond our horizons

    宇宙へのアクセスが 比較的限られているのにも関わらず

  • just using our imagination and our ingenuity.


  • And the universe rewards us

    その先の世界も 見通せることにあります

  • by showing us how incredibly interesting and surprising it is.

    宇宙は それに応えるように

  • The future is fundamentally uncertain,

    宇宙が どれほど興味深く 驚異的であるかを見せてくれます

  • and to me, that is certainly exciting.


  • Thank you.


  • (Applause)


Let's play a game.

翻訳: Hiroshi Uchiyama 校正: Tomoyuki Suzuki


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B2 中上級 日本語 TED 量子 コンピュータ コイン 反転 ゲーム

TED】Shohini Ghose.量子コンピューティング入門 (量子コンピューティング入門|ショイニ・ゴース) (【TED】Shohini Ghose: A beginner's guide to quantum computing (A beginner's guide to quantum computing | Shohini Ghose))

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    林宜悉 に公開 2021 年 01 月 14 日